魚內臟源酶改性豆粕的理化性質及其對大鼠生長性能的影響

吳曉鳳+齊祥明

摘要：為深入研究魚內源酶對豆粕改性的效果，在對改性豆粕產品進行了理化性質分析以后，研究了該產品對大鼠的生長性能、蛋白消化能力和血液生化指標的影響。將72只Vista大鼠，雌雄各半，隨機分為6組，每組12只（雌雄各半）。分別飼喂不同處理的飼糧28 d，每日確定每組大鼠體質量和采食量。每組分別進代謝籠7 d，收集每只糞便和尿液進行分析。結果表明：豆粕中寡糖和抗原蛋白均明顯降低。用魚內源酶改性豆粕替代日糧中的豆粕，可以極顯著提高大鼠日均增質量和采食量（P<0.01），雖然料肉比差異不顯著，但是有所降低；可以極顯著提高飼料蛋白的真消化率TPD和凈利用率（P<0.01），顯著提高蛋白生物價BV（P<0.05）；顯著降低谷丙轉氨酶ALT（P<0.05），提高超氧化物歧化酶活性。上述結果表明，本試驗所得魚內源酶改性豆粕在各項生長指標上均優于天然豆粕，甚至魚粉，同時還具有一定的抗氧化活性。

關鍵詞：魚內源酶改性豆粕；Vista大鼠；生長性能，蛋白消化能力；血液生化指標；飼料利用

中圖分類號：S816.4 文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）07-0153-03

豆粕是飼料中主要的植物蛋白質原料，產量豐富、價格低廉。然而其中含有多種抗營養因子，對動物體內某些消化酶起抑制作用，或與營養物質絡合成不易消化的成分，使得豆粕的消化率和動物的吸收率下降，從而影響動物的生理、生長、健康[1]。

目前降解豆粕中抗營養因子的方法主要有物理、化學、生物3種類型。經過物理和化學方法處理后，豆粕中所含的抗營養因子都有不同程度的降低或是減少，但是這些處理方法都存在一些不足，無法對普通豆粕中的抗營養因子進行最大程度的消除且存在有害殘留[2]。目前生物方法是研究較多的方法。生物方法是利用微生物和酶來降解抗營養因子。發酵酶解法能在一定程度上去除豆粕中的有害物質或抗營養因子，提高其營養價值[3-4]。然而該法始終存在成本相對較高的缺點。

本試驗充分利用魚內臟中的消化酶類，嘗試對豆粕中營養因子進行降解從而達到改性目的，一方面利用了魚內臟中存在的天然復合酶系實現豆粕改性，另一方面實現了飼料蛋白中動物蛋白的添加。本研究主要從理化指標和小鼠喂養試驗2個方面考察這一改性技術的有效性，為本技術制成的改性豆粕在哺乳動物配合飼糧中的應用提供依據。

1材料與方法

1.1試驗設計與飼養管理

試驗選取72只Vista大鼠，隨機分為6組，每組各12只（雌雄各半）。適應期為3 d，從適應期開始根據分組飼喂相應日糧，自由采食和飲水，采用自然光照。試驗期為28 d，每2 d稱體質量，每天稱取一定量的日糧，早上飼喂，次日早上收集剩余料，記錄日耗料量。

1.2試驗日糧組成

對照組以豆粕為氮源，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別飼喂以豆粕和魚內源酶改性豆粕各50%，魚內源酶改性豆粕、魚粉無氮組則不添加任何氮源。配方及營養成分見表1。

魚內源酶改性豆粕：將豆粕按1 ∶1加蒸餾水在100 ℃下蒸煮30 min，按100%的比例加入狹鱈魚內臟，調節含水量為60%，50 ℃密閉培養48 h，然后在45 ℃的溫度下進行干燥處理。

1.3樣品采集

28 d試驗期結束后，將所有大鼠麻醉，動脈取血，并用 3 000 r/min 的轉速離心10 min，取上層的血漿，吸入1 mL EP管中，并保存在-80 ℃下。將取好的完整的肝臟放入生理鹽水中，清洗后，用吸水紙吸干生理鹽水，稱質量。取約0.5 g肝尖，放入10 mL的EP管中，加入適量生理鹽水，用勻漿機勻漿，并保存在-80 ℃下。整個過程中未放入-80 ℃的EP管全部放在冰中保存。

1.4測定指標及方法

1.4.1生長性能每2 d記錄大鼠的體質量，從試驗開始上午08：00稱質量并記錄，同時記錄采食量，計算全期平均日采食量（average daily feed intake，ADF）、平均日增質量（average daily gain）和料肉比（feed/gain，F/G）。

1.4.2蛋白消化能力指標所有組進代謝籠7 d。在試驗組進代謝籠期間，每只小鼠都單獨喂食飼料，記錄采食量，并計算其中的攝入氮I（intake nitrogen）。收集糞便和尿液，將 7 d收集的糞便和尿液混合均勻，并測其糞含氮量F（fecal nitrogen）。其中無氮組的糞含氮量代表糞代謝氮FM（metabolic fecal nitrogen）。采用凱氏定氮法[5]測定含氮量，并計算蛋白質的真消化率（true protein digestibility，TPD）、生物價（biological valence，BV）、凈利用率（net protein utilization，NPU）[6]。

1.4.3血液生化指標檢測血清超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量。SOD活性檢測采用黃嘌呤氧化酶法（羥胺法），MDA含量檢測采用硫代巴比妥酸法（TBA）。使用血液生化半自動分析儀，按試劑盒提供的方法，檢測谷丙轉氨酶（ALT）和尿素氮（UREA）含量。所用試劑盒購自南京建成生物工程研究所，具體方法參見試劑盒說明書。

1.5統計分析

試驗使用Excel和SPSS對所有數據進行統計分析，結果均以均值±標準誤差（x±s）表示。

2結果與分析

2.1魚內源酶改性豆粕中抗營養因子降解狀況

圖1所示為魚內源酶改性豆粕和豆粕的抗原蛋白和寡糖含量的定性比較。圖1左部分表示抗原蛋白的電泳圖，右部分表示寡糖的硅膠G板染色后結果，1表示豆粕，2表示魚內源酶改性豆粕。從圖1可以看出，魚內源酶改性豆粕的抗原蛋白和寡糖含量都有明顯的降低，說明該方法可以很好地降解豆粕中熱穩定性的抗原蛋白和寡糖抗營養因子。

2.2改性豆粕對大鼠生長性能的影響

由表2結果可知，與對照組相比，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組大鼠的平均日增質量、平均日采食量均差異極顯著（P<0.01）。與對照組相比，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ大鼠平均日增質量分別升高了95.62%（P<0.01）、100%（P<0.01）和80.36%（P<0.01）；料肉比4組差異不顯著，但是單從數值上來看，試驗組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的值都要低于對照組，分別低9.5%、11.47%、5.41%，而且試驗組Ⅱ要比試驗組Ⅲ更低。綜合大鼠的日增質量、平均日采食量及料肉比結果，以魚內源酶改性豆粕代替100%豆粕的試驗Ⅱ組效果最好。

2.3改性豆粕對大鼠蛋白消化能力的影響

表3所示為大鼠消化能力試驗結果。試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組大鼠的真消化率和凈利用率均與對照組差異極顯著（P<0.01），真消化率分別提高了15.36%、10.05%、15.20%，凈利用率分別提高了19.64%、20.12%、16.76%。在凈利用率中，試驗Ⅰ、Ⅱ組都要高于試驗Ⅲ組（P<0.05），即魚粉組。與對照組比較，試驗Ⅰ、Ⅲ組大鼠生物價差異不顯著，分別升高了371%（P>0.05）、1.36%（P>0.05），試驗Ⅱ組大鼠生物價差異顯著，升高了9.16%（P<0.05），且數值最高。綜合考慮大鼠的各項蛋白消化能力指標，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組有所提高，以試驗Ⅱ組效果最佳。說明魚內源酶改性豆粕作為飼料蛋白添加劑具有明顯優于豆粕的應用性能。

2.4改性豆粕對大鼠血液生化指標的影響

從表4可以看出，與對照組相比，試驗Ⅰ、Ⅲ組谷丙轉氨酶ALT分別低32.28%（P<0.05）、22.04%（P<0.05），試驗Ⅱ組低41.11%（P<0.01）。尿素氮UREA指標之間差異性顯著（P<0.05），但是檢測值都處于正常水平。試驗Ⅰ、Ⅱ組的MDA值分別高于對照組30.55%（P<0.05）、39.26%（P<0.05），試驗Ⅲ組低3.38%，差異性不顯著。同時各處理SOD的活性差異不顯著，但是試驗組都呈升高趨勢，說明魚內源酶改性豆粕提高了大鼠的抗氧化能力。

3討論與結論

3.1改性豆粕對大鼠生長性能的影響

目前關于發酵酶解法降解豆粕抗營養因子的研究很多[7-10]。采用這種產品進行飼喂實驗，動物模型多為大鼠[7]，生產性動物主要為斷奶仔豬[8，10]、肉雞[9]等。上述研究結果顯示，天然豆粕影響了不同動物的生長性能，而通過發酵酶解改性的豆粕則比天然豆粕性能要好。然而上述研究涉及的發酵豆粕產品生產環節往往成本偏高。本研究拋開發酵環節，利用狹鱈內臟源的天然復合酶系，對豆粕實施改性。這在充分利用了原本為廢物的魚下腳料的同時，也證明魚內源酶改性豆粕有較天然豆粕更優越的性能。

本試驗結果表明，使用魚內源酶改性豆粕替代飼料中的豆粕，具有顯著的增質量效果以及降低料肉比的作用。與以往研究的不同在于，本研究采用通常被認為是優質蛋白的魚粉樣本作為試驗Ⅲ組，令人滿意的是，該新型飼料蛋白飼喂下的大鼠生長性能要優于魚粉組。

3.2改性豆粕對大鼠蛋白消化的影響

蛋白消化率是對飼料蛋白品質的重要評價指標。其中蛋白質消化率反映食物蛋白質在消化道內被分解和吸收的程度；生物價指每100 g食物來源蛋白質轉化成人體蛋白質的質量，由必需氨基酸的絕對質量、必需氨基酸所占比重、必需氨基酸與非必需氨基酸的比例、蛋白質的消化率和可利用率共同決定；蛋白質凈利用率是機體的氮儲留量與氮食入量之比，表示蛋白質實際被利用的程度。顧春梅等報道抗營養因子含量對大鼠養分消化率、氮平衡、氮潴留產生顯著影響[7]；劉寧等發現魚內源酶改性豆粕對干物質、粗蛋白質、能量、鈣和磷的消化率具有顯著的提高作用[9]；付曉等研究在日糧中添加物酶解和發酵豆粕對斷奶仔豬的養分消化率有所提高[10]。在本研究中，相對于對照組，3個試驗組指標都有提高，其中尤以純改性豆粕組提高的效果顯著，再次說明本研究所得的魚內源酶改性豆粕中蛋白品質比天然豆粕，甚至魚粉都高。

3.3改性豆粕對大鼠血液生化指標的影響

谷丙轉氨酶主要存在于肝細胞漿內，該指標是肝臟功能是否出問題的一個重要指標。尿素氮是人體蛋白質代謝的主要終末產物，應處于正產區間。本研究結果顯示試驗Ⅰ、Ⅱ組谷丙轉氨酶水平較低，說明魚內源酶改性豆粕沒有明顯生物毒性。對照組尿素氮水平豆粕明顯偏低，說明該豆粕組蛋白攝入水平較低，這與試驗中改組小鼠厭食的行為表現也是相吻合的，而試驗Ⅰ、Ⅱ組處于正常區間中部，說明該組小鼠蛋白攝入良好。馮杰等報道發現發酵豆粕替代普通豆粕，斷奶豬仔的血清尿素氮反而有所降低[11]，這說明已有研究涉及的一些發酵豆粕產品盡管理化性質可能較高，但在適口性等方面仍存在差距。

MDA和SOD都是機體的抗氧化性的指標。MDA是生物膜發生脂質過氧化的重要產物之一，其含量可間接反映出細胞受損的程度。SOD是超氧陰離子自由基的天然清除劑，對維持細胞膜結構的完整性起著重要作用。在正常情況下，MDA含量越少越好，SOD則含量越多越好。在本試驗中，魚內源酶改性豆粕具有提高小鼠血液中SOD含量，顯著降低MDA的含量的趨勢，說明魚內源酶改性豆粕減弱了動物脂質過氧化的程度，提高了抗氧化能力。已有的發酵豆粕產品飼喂試驗也報道過類似的結論[12-13]。這可能是因為豆粕經發酵或本研究的魚內源酶降解后，產品中生成了一些具有抗氧化活性的小肽，從而提高了機體的抗氧化能力。值得一提的是，作為對照的魚粉組則完全沒有改變MDA和SOD指標的表現。

綜合以上結果與討論內容可以發現，本研究所試制的魚內源酶改性豆粕在大鼠飼喂中的各項指標不僅全面優于天然豆粕，同時還超越了通常被認為是優質蛋白的魚粉，其未來的工業化潛力值得期待。

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